GPS測(cè)量在高原高海拔地區(qū)公路測(cè)量的應(yīng)用

鄧國(guó)偉蔣雷雨

(綿陽(yáng)市川交公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)有限公司 四川 綿陽(yáng) 621000)

GPS測(cè)量在高原高海拔地區(qū)公路測(cè)量的應(yīng)用

鄧國(guó)偉1蔣雷雨2

(綿陽(yáng)市川交公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)有限公司 四川 綿陽(yáng) 621000)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，全球信息化進(jìn)程不斷加快，GPS技術(shù)也逐漸滲透到人們的生產(chǎn)生活當(dāng)中。其中，高原海拔地區(qū)的測(cè)量利用GPS技術(shù)，也更加方便、準(zhǔn)確。本文從GPS的概念入手，分析GPS測(cè)量應(yīng)用于高原海拔地區(qū)公路測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)以及目前存在的問(wèn)題，同時(shí)依據(jù)這些問(wèn)題提出可行的改善建議，旨在使GPS測(cè)量技術(shù)更好地運(yùn)用到高原高海拔地區(qū)的公路測(cè)量當(dāng)中，使高原高海拔地區(qū)的實(shí)際情況得到更準(zhǔn)確的判斷，為以后的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供見(jiàn)識(shí)性的基礎(chǔ)。

GPS測(cè)量；高原高海拔地區(qū)；公路測(cè)量應(yīng)用

一、什么是GPS

GPS，簡(jiǎn)稱全球定位系統(tǒng)，它能利用衛(wèi)星定位，實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的定位和導(dǎo)航，具有全方位、全天候、全時(shí)段、高精度的特點(diǎn)，能夠精準(zhǔn)地提供全球人所處的三維位置，并進(jìn)行導(dǎo)航指示、計(jì)時(shí)等。GPS技術(shù)在很大程度上使全球信息化水平得到了明顯提高，也逐漸滲透到了人們生活中的方方面面。不僅如此，對(duì)公路測(cè)量方面，GPS也起了很大的幫助和促進(jìn)作用，尤其是平面控制測(cè)量中，GPS是最好的選擇。[1]

二、GPS測(cè)量應(yīng)用于高原高海拔地區(qū)公路測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)

高原高海拔地區(qū)的自然條件與平原地區(qū)有很大不同，地質(zhì)結(jié)構(gòu)也有很大差異，高原的海拔高度通常都在1000米以上，地形較為開(kāi)闊，有完整的大面積隆起地區(qū)。在氣候特點(diǎn)上，高原高海拔地區(qū)由于地勢(shì)較高，因此和平原地區(qū)相比，高原高海拔地區(qū)的氣壓較低，含氧量較少，受到日照的時(shí)間更長(zhǎng)，太陽(yáng)輻射也較多。

而GPS測(cè)量的就是通過(guò)GPS接收機(jī)，測(cè)定出某一點(diǎn)的經(jīng)緯度、海拔三維信號(hào)，測(cè)量者通過(guò)不同的站點(diǎn)，就能夠獲知不同的定位，并通過(guò)可知的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)算。GPS技術(shù)在高原海拔地區(qū)公路測(cè)量方面，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

（一）不受天氣影響

這里所說(shuō)的不受天氣影響，是指正常范圍內(nèi)的天氣變化，如晴天、下雨、濃霧等，并不能成為妨礙GPS測(cè)量的決定性因素。因?yàn)樗幌衿胀y(cè)量方法那樣需要用肉眼去進(jìn)行觀測(cè)和調(diào)試，而是通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航定位，以無(wú)線電接收的定位數(shù)據(jù)信息，對(duì)測(cè)量環(huán)境的要求不那么苛刻。

（二）攜帶便捷

相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方式，GPS測(cè)量所需要的設(shè)備更少，攜帶更方便，并且操作起來(lái)也更簡(jiǎn)單，通過(guò)簡(jiǎn)單的按鍵指令就能達(dá)成，不像傳統(tǒng)的測(cè)量方式那樣需要攜帶和搭建繁重復(fù)雜的設(shè)備、進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)試和觀察以避免誤差。而在高原高海拔地區(qū)，通常交通運(yùn)輸較低海拔地區(qū)不便，攜帶繁重的儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)量很不方便。

（三）抗干擾性強(qiáng)

GPS測(cè)量與傳統(tǒng)測(cè)量方式的原理不同，因而具有更強(qiáng)的抗干擾性。因?yàn)槠湫畔鬏斴d體是無(wú)線電，定位則以衛(wèi)星為基礎(chǔ)，因此在測(cè)量上，點(diǎn)位通視情況帶來(lái)的影響很小，天氣、地域等地理影響也不大，因此相應(yīng)的，GPS測(cè)量的結(jié)果相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量方式更準(zhǔn)確。[1]

（四）測(cè)量便利

利用全站儀、經(jīng)緯儀等儀器設(shè)備要求測(cè)站與點(diǎn)間必須通視，其測(cè)量精度不均勻，隨視距長(zhǎng)度的增加精度降低；而GPS測(cè)量不需要彼此通視，能遠(yuǎn)距離傳遞三維坐標(biāo)，不會(huì)產(chǎn)生誤差累積。而在高原高海拔地區(qū)，地形較開(kāi)闊，植被覆蓋也相對(duì)于平原地區(qū)較少或較矮小，在具有良好的GPS信號(hào)且精度要求不是太高的地區(qū)，利用GPS測(cè)量具有很好的優(yōu)勢(shì)。

總而言之，GPS測(cè)量較傳統(tǒng)測(cè)量方式而言，所應(yīng)用的范圍更廣，因?yàn)樾l(wèi)星定位遍及全球，也無(wú)需受時(shí)間與氣候的限制，基本上任何時(shí)間段進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果都不會(huì)出現(xiàn)誤差，結(jié)果較 s為精準(zhǔn)，操作起來(lái)也更加簡(jiǎn)單方便，可以說(shuō)，GPS測(cè)量具有全球性、高精度、高速度、操作靈活簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)。

三、GPS測(cè)量應(yīng)用于高原高海拔地區(qū)公路測(cè)量存在哪些問(wèn)題

隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的進(jìn)步，GPS測(cè)量技術(shù)也逐漸應(yīng)用到高原高海拔地區(qū)的公路測(cè)量工作當(dāng)中。但是GPS測(cè)量在高原高海拔地區(qū)，卻依然存在一些問(wèn)題和局限性。[3]

（一）測(cè)量精度問(wèn)題

GPS測(cè)量雖然在平面測(cè)量中能夠得到較高的精度，但是在高程測(cè)量中，還很難達(dá)到公路測(cè)量基平測(cè)量的精度要求。在公路基平測(cè)量中，各控制點(diǎn)平面坐標(biāo)可以采用GPS測(cè)量的方法測(cè)得，而高程坐標(biāo)依然利用水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)得起高程值來(lái)作為線路基本高程控制。同時(shí)，需要精確測(cè)量的地形地物點(diǎn)等，GPS測(cè)量也無(wú)法達(dá)到精度要求，必須利用全站儀等儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。

（二）安全問(wèn)題

高原高海拔地區(qū)一般都相對(duì)于平原地區(qū)天氣較為惡劣，時(shí)常有暴雨、暴雪、大風(fēng)等惡劣天氣，且天氣情況多變，同時(shí)大氣稀薄，測(cè)量人員容易缺氧。并且在高原高海拔地區(qū)，通常交通運(yùn)輸較低海拔地區(qū)不便，一旦出現(xiàn)安全問(wèn)題，實(shí)施施救不方便。而GPS測(cè)量測(cè)量時(shí)，需要測(cè)量人員走到對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位上進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量人員存在安全隱患。

面對(duì)上面這些容易出現(xiàn)的問(wèn)題，可以通過(guò)以下這些措施解決。首先，在高原高海拔地區(qū)的測(cè)量工作開(kāi)始之前，要對(duì)所測(cè)量地區(qū)的地理環(huán)境、地質(zhì)條件、天氣狀況等做細(xì)致的了解和準(zhǔn)備，并針對(duì)這些狀況進(jìn)行合理的測(cè)量工作安排，將測(cè)量時(shí)間安排在氣候適宜的時(shí)間段，避免在測(cè)量中遇上惡劣天氣，影響測(cè)量進(jìn)度，也無(wú)法使測(cè)量人員的安全得到保障。同時(shí)，在項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)進(jìn)行全區(qū)域的靜態(tài)控制測(cè)量，布設(shè)相應(yīng)的控制網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)，可以統(tǒng)一全區(qū)域平面和高程坐標(biāo)，使 GPS測(cè)量的高程誤差得到相應(yīng)的減小。

四、結(jié)語(yǔ)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)應(yīng)用到了越來(lái)越多的領(lǐng)域。高原高海拔地區(qū)的自然條件與平原地區(qū)有很大不同，地質(zhì)結(jié)構(gòu)也有很大差異，由于其特殊性，使得高原海拔地區(qū)的研究更有價(jià)值。高原高海拔地區(qū)的變化與建設(shè)都影響到未來(lái)的大氣環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等，認(rèn)真做好高原高海拔地區(qū)的測(cè)量，對(duì)人類認(rèn)識(shí)自然環(huán)境、保護(hù)自然環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著極為深遠(yuǎn)的意義。相較于傳統(tǒng)測(cè)量方式，GPS測(cè)量更適用于高原高海拔地區(qū)的測(cè)量，因?yàn)镚PS測(cè)量不容易受天氣影響而改變測(cè)量結(jié)果，在操作上也更加簡(jiǎn)單便利，不需要傳統(tǒng)測(cè)量那么繁瑣復(fù)雜的設(shè)備，受到的外界干擾更小。由于GPS測(cè)量在高程測(cè)量方面還不甚成熟，因此在高原高海拔地區(qū)的GPS測(cè)量過(guò)程中，還要注意做好測(cè)量前的各項(xiàng)準(zhǔn)備，從而更好地分析高原高海拔地區(qū)的各項(xiàng)實(shí)際情況，并進(jìn)行相應(yīng)的發(fā)展安排部署，為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

[1]謝世杰,潘寶玉.GPS測(cè)量的對(duì)流層誤差[J].地礦測(cè)繪,2004,20(2):1～3.

[2]賀英魁.響水礦區(qū)四等 GPS網(wǎng)精度分析 [J].地礦測(cè)繪,2004,20(2):37～39.

[3]曹起銅,楊燕,黃新祥.GPS高程測(cè)量應(yīng)用于跨山水準(zhǔn)測(cè)量的探討[J].地礦測(cè)繪,2004,20(4):15～16.

U45

B

1007-6344（2017）02-0042-01

鄧國(guó)偉，男，1980年8月，四川省綿竹人，本科，工程師，主要從事道路勘察設(shè)計(jì)工作。

蔣雷雨，男，1987年6月，四川省北川羌族自治縣人，本科，工程師，主要從事測(cè)繪地理信息工作。